近日有港媒稱，中國正在研發一種搭載強大激光器的衛星，研究人員希望能夠利用它來準確定位海面下500米深的目標。
青島海洋科學與技術試點國家實驗室在其網站上稱，“觀瀾號”海洋科學衛星項目於今年5月在該實驗室正式啟動，旨在加強中國的全球海洋監測活動。參與該項目的研究人員宋曉泉（音）表示，如果成功，這一技術將使海洋的上層水體變得“近乎透明”。
對此，有不少網友高興的認為這預示著中國的反潛技術將取得巨大突破。筆者認為，對於“觀瀾號”是否具有軍事用途，現在還難下定論，不過這則消息透露出中國在藍綠激光水下探測技術領域可能已經今非昔比。
藍綠激光探深海
1963年,Duntley S Q及Gilbert G D等人在研究光波在海洋中的傳播特性時,發現海水對0•47~0.58μm波段內的藍綠光的衰減比對其他光波段的衰減要小很多,證實在海洋中亦存在一個類似於大氣中存在的透光窗口。
根據這一現象,發射藍綠光的激光器展現出在水下目標探測、控制、通信等領域的巨大應用潛力。
藍綠激光水下目標探測裝置的基本原理與聲吶相似。平臺上的激光發射器經掃描反射鏡向海面發射藍綠激光和紅外光。藍綠激光穿透海水能力較強，遇到潛艇等水下目標就反射回來;紅外光從海面反射能力較強。
這兩部分反射回來的激光束經掃描反射鏡和光學系統，被光電接收器接收並轉換為相應的電信號。計算機系統根據兩部分激光束傳輸的時間差，再與定位信號、平臺運動姿態信息、潮汐數據等融合,確定出特定座標點的水深。
系統依靠掃描反射鏡讓脈衝激光束在海面做橫向掃描，以保證在一定海面寬度上的多點探測。
與此同時，再配合相關平臺的向前運動，就可完成對一定海域面積的多點探測，經計算機系統的去偽存真處理後， 可在屏幕上模擬出所測水下目標的立體圖像、輪廓尺寸及型面分布，可謂是深海的“透視眼”。
擒龍反潛有利器
基於以上優點，藍綠激光水下目標探測技術可以廣泛用於海水水文勘測、水下潛艇探測、水雷探測、魚群探測、海洋環境汙染監測等諸多軍事以及民用領域。
許多國家尤其重視藍綠激光在海軍裝備中的應用，對此投入了大量的人力和物力。如前蘇聯早在80年代就有報道稱其已能從時速為每小時160km的低空飛行的飛機上利用激光掃描技術探測水下目標。
而瑞典的薩伯公司(Saab)和加拿大光學技術公司於80年代後期聯合研製了“鷹眼”機載激光探潛系統。它具有探潛和海深測量雙重功能,已於1994年交付給瑞典海軍,並已在波羅的海進行了實驗。
美國則在海灣戰爭廣泛使用“魔燈ML-30”型激光探測系統執行掃雷任務。同時近年來，美國國家航空航天局和國防部高級研究項目局（DARPA）資助的研究項目加大了探測深度。
DARPA研製了一種安裝在偵察機上的裝置，可以在200米深度左右可靠地探測到像水雷那麼小的目標。
身在太空視可觀瀾
據報道稱，中國的新裝置能夠產生不同顏色或頻率的高功率激光束脈衝，使敏感接收器能夠獲取來自不同深度水體的更多信息。這些激光束可以掃描寬達100公里的區域，或者集中在一個僅1公里寬的地方。
另外該裝置將與安裝在衛星上的微波雷達一起使用，以更好地識別目標。雖然雷達波不能穿透水體，但它能夠以極高的精度測量水面移動——因此當移動的水下目標產生小的水面擾動時，雷達可以告知衛星應該往哪裡投射激光束。
此次“觀瀾號”的研製不但意味著中國的藍綠激光水下探測技術愈發成熟，同時該技術與衛星平臺的結合，也代表著中國未來將具備對全球海域的水下探測能力。
作者：蘭順正 察哈爾學會研究員中國指揮與控制學會會員
策劃：宋雅娟
監製：光明網科普事業部
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